유독가스 누출, 홀로그램 센서가 알려준다

POSTECH 노준석 교수팀은 초소형 가스센서에 사용하는 메타표면을 잘 휘어지는 필름 위에 프린팅했다.

초소형 가스센서는 유연한 기판에도 프린팅해 만들 수 있다. 이 초소형 가스센서를 근로자나 연구자들이 착용하는 보안경에 부착해 언제 어디서든 가스 유무를 확인할 수 있다.

초소형 가스센서는 아주 적은 양의 가스까지도 감지해 홀로그램을 띄워 가스가 있다는 것을 알려준다. POSTECH 제공

국내 연구진이 유독가스가 공기중에 0.02%만 있더라도 곧바로 홀로그램을 띄워 알려주는 초소형 센서를 개발했다. 이 센서는 근로자들의 보안경에 스티커처럼 붙일 수 있어 시끄럽거나 어두운 작업장에서도 사용할 수 있다고 연구진은 설명했다.

또한 현재 애플, 삼성, 구글, 페이스북 등에서 활발히 개발 중인 안경 형태의 증강현실(AR) 디스플레이 시스템과도 연동이 가능하다.

포항공과대학교(POSTECH) 기계공학과·화학공학과 노준석 교수는 외부로부터 유해가스가 유입되면 눈앞에 즉각 홀로그램을 띄울 수 있는 센서를 개발했다고 11일 밝혔다. 이 센서는 노준석 교수를 포함해 화학공학과 김영기 교수, 통합과정 김인기·김원식 학생이 공동연구를 통해 메타표면과 가스 반응형 액정 기술을 접목했다.

노준석 교수는 "이번에 개발한 가스센서는 초소형 웨어러블 형태로 만들고 눈에 잘 띄는 홀로그램이 생겨 주변 청각적·시각적 잡음이 많고, 급박하게 돌아가는 작업 환경에서 더욱 효과를 발휘할 것"이라고 말했다.

연구진은 이 센서를 만드는데 빛을 자유자재로 제어하는 메타표면을 활용했다. 메타표면으로 만든 센서 소자는 가스와 접촉하면 내부 액정층에서 분자 배열이 바뀐다.

이 편광 빛을 활용해 단 몇초만에 홀로그램 이미지가 뜨게 된다. 이렇게 만든 가스센서는 기존 상용 가스센서와 달리 외부의 복잡한 기계나 전자 장치가 없어도 작동한다.

연구진은 플렉서블이나 웨어러블 형태의 가스센서를 만들기 위해 나노복합재 단일 프린팅 공정을 개발했다.

[e-mail] 김만기 기자